金相分析之试样的制备

       通常情况下，金相试样的制备包括了取样、镶嵌、标号、磨光、显示等几个步骤。但不是每个金相试样的制备都必须经历上述步骤。如果所选取的试样形状、大小合适，便于握持磨制，则不必进行镶嵌；如果检验仅是材料中非金属夹杂物或铸铁中的石墨，则不必进行浸蚀。总之，应根据具体目的来确定制样步骤。  

       第一，取样和镶嵌。取样，取样是金相试样制备的第一道工序，若取样不当，则达不到检验目的，因此，所取试样的部位、数量、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行。取样中还要注意三个方面的选择。其一，取样部位和磨面方向的选择。取样部位须要和检验目的要求一样，这样才能使切取的试样具有代表性。必要时，应在检验报告单中添加图文标明取样部位、数量和磨面方向。其二，取样方法，由于备件材料的形状各异，也有用不规则外形的试样。若表面不规则，应将棱边倒圆，防止在磨制时，试样划破砂纸和抛光织物，造成被织物挂飞，造成事故。反之，检验表面的试样，严禁倒角并保证磨面平整。切取试样时根据被检验材料的软硬程度可采取锯、车、刨、铣、线切割等不同方法。其三，试样的热处理，经取样而获得的金相试样，有的可直接进行磨制，有的则需要热处理后才能进行磨制，如检验钢的本质晶粒度，非金属夹杂物，碳化物不均匀度等项目的试样，需经热处理，其处理方法按相应标准规定执行。

       镶嵌，当金相检验的材料尺寸过小或形状不规则时，由于不便于握持，可采用镶嵌的方法，得到尺寸适当，外形规则的试样。当检验试样的表层组织时，为防止在磨制中产生倒角，也可采用镶嵌。一般取样后用锉刀或砂轮将磨面修平，便可进行镶嵌。常用的镶嵌方法有机械夹持法，塑料镶嵌法和低熔点合金镶嵌法等。

      第二，磨光与抛光。金相试样经过取样、镶嵌后，还需进行磨光、抛光等工序，才能获得表面平整光滑的磨面。试样切取后形成的粗糙表面，经过粗磨、细磨、抛光工序后，磨痕逐渐消除，从而得到平整光滑的磨面。

      第三，抛光后的试样表面呈现出平滑光亮、无痕镜面状态，置于金相显微镜下观察时，除了可以见到非金属夹杂物、孔洞、裂纹、石墨和铅青铜的铅质点以及极硬相在抛光时的浮凸外，只能看到一片光亮，看不到显微组织。只有采用适当的显示方法，才能显示出组织。  显示组织的方法很多，可分为化学显示、电解显示和其它显示方法。其中化学显示法具有显示全面，操作简便，迅速、经济、重现性好等优点。在生产和科研中得到了广泛应用。

    最后，上述金相试样的制备，均需切取试样，但某些大型机件、构件以及曲面、管道内壁、断口、放射性材料等，不允许破坏取样检验，则可采用胶膜复型法，复制成薄膜样品，可在金相显微镜或生物显微镜下观察。